JP6085926B2 - 植物育成支援システム、プログラム及び植物育成支援方法 - Google Patents
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Description
植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する水検知センサと、
前記水検知センサによる検知結果に基づいて、前記水検知センサにより前記鉢の底からの前記水の流出が検知されてから所定時間が経過した場合に、適切な水遣り量に到達したと判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記判定手段により前記適切な水遣り量に到達したと判定された場合に、水遣りを止めるように促す通知情報を出力する出力手段と、
を含む植物支援装置を備える、
ことを特徴とする。
また、前記課題を達成するため本発明に係るプログラムの一様態は、
植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する水検知センサを備える植物育成支援装置に用いられるコンピュータを、
前記水検知センサによる検知結果に基づいて、前記水検知センサにより前記鉢の底からの前記水の流出が検知されてから所定時間が経過した場合に、適切な水遣り量に到達したと判定する判定手段、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記判定手段により前記適切な水遣り量に到達したと判定された場合に、水遣りを止めるように促す通知情報を出力する出力手段、
として機能させる、
ことを特徴とする。
また、前記課題を達成するため本発明に係るプログラムの一様態は、
植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する水検知センサを備える植物育成支援装置から送信されてくる情報を受信する情報端末のコンピュータを、
前記受信した情報をもとに、前記水検知センサにより前記鉢の底からの前記水の流出が検知されてから所定時間が経過した場合に、適切な水遣り量に到達したと判定する判定手段、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記判定手段により前記適切な水遣り量に到達したと判定された場合に、水遣りを止めるように促す通知情報を出力する出力手段、
前記植物への水遣りタイミングを特定して通知する通知手段、
として機能させる、
ことを特徴とする。
また、前記課題を達成するため本発明に係る植物育成支援方法の一様態は、
植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する検知工程と、
前記検知工程における検知結果に基づいて、前記鉢の底からの前記水の流出が検知されてから所定時間が経過した場合に、適切な水遣り量に到達したと判定する判定工程と、
前記判定工程における判定結果に基づいて、前記判定工程で前記適切な水遣り量に到達したと判定された場合に、水遣りを止めるように促す通知情報を出力する出力工程と、
を含む、
ことを特徴とする。
図1は、本実施形態の植物育成支援システム100の全体構成例を示す図である。
図1に示すように、植物育成支援システム100は、植物育成支援装置1と、情報端末2とが無線によりデータ送受信可能に構成されている。
植物育成支援システム100は、鉢3に植えられた観葉植物Pの育成を支援するためのシステムである。鉢3は、適当量の培養土Sで満たされている。鉢3の底部には、水遣り時の余剰な水分を逃がすための排水孔31が設けられている。
植物育成支援装置1は、図1に示すように、保持台4、排水路5、流量センサ6、受け皿7、質量センサ8、制御部9、記憶部10、無線通信部11、表示部12、音声出力部13、計時部14、操作部15、電源部16等を備えて構成されている。
例えば、記憶部10は、植物の種類を一意に識別するための植物番号と、植物の種類を示す植物名とを対応付けたテーブル(図示せず)を記憶している。このテーブルは、記憶部23に記憶されているものと共通である。
図2に、水遣り中止タイミング決定直線101a〜101cの一例を示す。水遣り中止タイミング決定直線101a〜101cは、後述する植物育成支援処理において適切な水遣り量への到達タイミングを判定する際に使用される直線である。詳細は後述する。
図3に、水遣り通知時間テーブル102の一例を示す。水遣り通知時間テーブル102は、後述する植物育成支援処理において適切な水遣りタイミングを判定する際に使用されるテーブルである。図3に示すように、水遣り通知時間テーブル102は、観葉植物を特性(健全な生育のための水分の必要度合い)によりグループ分けしたときのグループ名と、そのグループに属する観葉植物の情報(植物番号:植物名)と、そのグループに属する観葉植物が乾燥状態になってから水遣りを促す通知を行うまでの時間Tとを対応付けて記憶する。図3に示すグループ1に属する観葉植物は、生育に多くの水を必要とする観葉植物である。グループ2に属する観葉植物は、生育にやや多めの水を必要とする観葉植物である。グループ3に属する観葉植物は、生育にあまり多くの水を必要としない観葉植物である。グループ4に属する観葉植物は、種類や特性が不明な観葉植物である。
音声出力部13は、制御部9からの指示に基づいて音声を出力する。
情報端末2は、植物育成支援装置1から送信された情報に基づいて、水遣りを支援するための情報を出力したり、観葉植物Pの成長状態を判定したりするための装置である。情報端末2は、スマートフォン、PDA(Personal Data Assistants)、PC(Personal Computer)等から構成されている。
制御部20は、操作部21により観葉植物Pの植物番号又はグループ名が入力されると、入力された植物番号又はグループ名を記憶部23に記憶させる。
図5に、成長判定係数テーブル201のデータ格納例を示す。図5に示すように、成長判定係数テーブル201は、観葉植物を大きさによりグループ分けしたときのグループ名(グループL、グループM、グループS、グループX)と、そのグループに属する観葉植物の情報(植物番号:植物名)と、そのグループに属する観葉植物に対して予め定められた成長判定係数gとを対応付けて記憶している。
更に、記憶部23は、植物育成支援装置1から送信された質量Xmax(詳細後述)をその質量Xmaxが取得された日時に対応付けて記憶するためのログ記憶領域を有する。
電源部26は、蓄電池あるいは乾電池等により構成され、情報端末2の各部に電源供給を行う。
次に、本実施形態における動作について説明する。
(植物育成支援処理)
まず、植物育成支援装置1において実行される植物育成支援処理について説明する。
図6に、植物育成支援処理のフローチャートを示す。植物育成支援処理は、植物育成支援装置1の電源がON状態である間、制御部9のCPUとROMに記憶されているプログラムとの協働により実行される。
そこで、植物育成支援処理のステップS1〜S9の処理では、水遣り開始後、適切な水遣り量に到達したタイミングを判定して水遣りを止めるように促す通知を出力することで、適切な量の水遣りが行えるように支援を行う。
質量センサ8の測定値が上昇を開始したと判断した場合(ステップS1;YES)、制御部9は、計時部14から現在の時刻t1を取得する(ステップS2)。時刻t1は、質量センサ8の測定値が上昇を開始した時刻、即ち、水遣りが開始された時刻である。
流量センサ6において水の検知が開始されたと判断した場合(ステップS3;YES)、制御部9は、計時部14から現在の時刻t2を取得する(ステップS4)。時刻t2は、流量センサ6に鉢3の底から流出した水が流量センサ6に到達した時刻である。
保水力のある土の場合、水遣りした水は土中に蓄えられながら下に下りてくるので、水遣りを開始してから流量センサ6に水が到達するまでの時間t0は長くなる。この場合、流量センサ6に水が達した時点でほぼ培養土S全体に水が行き渡っているため、水遣りを続ける時間tは短くする必要がある。
保水力のない土の場合、水遣りした水は土中全体に行き渡らずにすぐに下から出て行ってしまうため、水遣りを開始してから流量センサ6に水が到達するまでの時間t0は短い。一方で、土中全体に水を行き渡らせるためには流量センサ6に水が達してからもしばらくは水遣りを続けたほうがよく、保水力がない土ほど時間tは長くする必要がある。
即ち、t0が大きくなるほどtは短くなるという関係にある。
これらの直線は、実験的経験的に求められたものであり、ステップS6においては、登録された鉢サイズに応じた水遣り中止タイミング決定直線101a〜101cを用いてt0の値に対応するtを算出する。
或いは、制御部9は、表示部12に水遣りを止めるように促す通知情報を表示させることとしてもよい。例えば、表示部12の水遣りを止めるように促す通知を表示するためのLEDを点滅させることとしてもよい。また、音声出力部13に水遣りを止めるように促す通知を音声出力させることとしてもよい。
この通知により、ユーザは、水遣りを止めるべき適切なタイミングを知ることができるので、勘や経験に頼ることなく毎回安定的な量の水遣りを行うことが可能となる。
まず、制御部9は、流量センサ6において水の流入が止まったことが検知されるまで(即ち、流量センサ6により鉢3の排水孔31から流出した水量が0となるまで)待機する(ステップS10)。流量センサ6において水の流入が止まったことが検知されると(ステップS10;YES)、制御部9は、鉢3の培養土Sが最大保水状態となったと判定する(ステップS11)。
一般的に、水遣り直後は培養土の含水量の減少幅が大きいが、時間の経過とともにその減少幅wは小さくなっていく傾向がある。そこで、本実施形態においては、図8に示すように、一定時間当たりの(例えば、2日間当たりの)鉢3の質量の減少幅w(含水量の減少幅に相当)が予め定められた閾値Swより小さくなった場合に、培養土Sが「乾燥状態に遷移した」と判定する。
例えば、グループ2で登録されている植物の場合、培養土Sが乾燥状態になってから72時間後(3日後)に水遣りを促す通知を出力する。
このように、観葉植物Pの種類に応じてTを変化させることで、観葉植物Pの種類に応じた適切なタイミングで水遣りを促す通知を出力することができる。
或いは、制御部9は、例えば、表示部12の水遣りを促す通知を表示するためのLEDを点滅させることとしてもよい。また、音声出力部13により水遣りを促す通知を音声出力させることとしてもよい。
この通知により、ユーザは、水遣りをすべきタイミングを知ることができるので、勘や経験に頼ることなく毎回安定的な水遣りを行うことが可能となる。
次に、情報端末2において実行される成長状態判定処理について説明する。
図9に、成長状態判定処理のフローチャートを示す。成長状態判定処理は、操作部21により成長状態判定処理の実行が指示された際に、制御部20のCPUとROMに記憶されているプログラムとの協働により実行される。
表である。グラフの横軸は、測定開始時点からの経過時間[月]を示す。縦軸は、植物の成長量[g]を示す。
一般的に、一定期間の植物の成長量[g]は、大型の植物ほど大きいので、図10のグラフを見ると、グループLほど成長が大きいように見える。しかしながら、例えば、大型の植物と小型の植物の成長量(質量Xmaxの増加)が同じである場合、小型の植物の方が成長の度合いは大きいといえる。これを考慮したのが成長指数である。
図11に示すように、成長指数でみると、多少の違いはあるものの、9ヶ月目ごろまではグループL、M、S間で植物の成長指数は変わっていない。即ち、いずれのグループも同じような度合いで成長をしていることがわかる。
以下、本実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態においては、質量センサ8の値が上昇を開始した時刻t1と流量センサ6が検知を開始した時刻t2との差分t0と鉢3の鉢サイズとに基づいて、流量センサ6における水量の検出開始から適切な水遣り量に到達したと判定するまでの時間tを算出することとして説明した。変形例においては、予め登録した鉢3の鉢サイズと培養土Sの種類に基づいてtを決定する態様について説明する。
このt算出テーブルにおいて、土の種類に対応付けられたtの値は、予め、各鉢サイズの鉢3に、各種の土(ここでは、川砂、黒土、赤土、赤玉、田土)を満たして水遣りを行い、質量センサ8の測定値が上昇を開始してから流量センサ6が鉢3の排水孔31から流出した水の検知を開始するまでの時刻t0を測定し、このt0を各鉢サイズに応じた水遣り中止タイミング決定直線101a〜101c上にプロットする(図12参照)ことにより求めた値である。
入力(登録)された培養土Sの種類は、鉢サイズ、植物番号等とともに記憶部10に記憶される。
流量センサ6により鉢3の排出孔31から流出した水の検出が開始されると、制御部9は、記憶部10に記憶されている鉢3の鉢サイズと培養土Sの種類を読み出し、記憶部10に記憶されているt算出テーブルから鉢3の鉢サイズと培養土Sの種類に対応するtを求める。
このように、鉢3の鉢サイズと培養土Sの種類に応じてtは変化するので、鉢3の鉢サイズと培養土Sの種類に応じた適切なタイミングで水遣りの中止を促すことができる。
また、制御部9において、培養土Sが乾燥状態であると判定されてから時間Tが経過した場合に、観葉植物Pが水遣りが必要な状態であると判定し、情報端末2等から水遣りを促す通知情報を出力するようにすることで、ユーザは勘や経験に頼ることなく、安定した適切なタイミングで水遣りを行うことが可能となる。
また、成長状態判定処理は、植物育成支援装置1側で行うこととしてもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
<請求項1>
植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する水検知センサと、
前記水検知センサによる検知結果に基づいて前記植物への水遣りの状態を判定する判定手段と、
を備える植物育成支援システム。
<請求項2>
前記判定手段による判定結果に基づいて、水遣りを支援するための情報を出力する出力手段を備える請求項1に記載の植物育成支援システム。
<請求項3>
前記判定手段は、前記水検知センサにより前記鉢の底からの水の流出が検知されてから所定時間が経過した場合に、適切な水遣り量に到達したと判定し、
前記出力手段は、前記判定手段により適切な水遣り量に到達したと判定された場合に、水遣りを止めるように促す通知情報を出力する請求項2に記載の植物育成支援システム。
<請求項4>
前記所定時間は、前記鉢のサイズに応じて変化する請求項3に記載の植物育成支援システム。
<請求項5>
前記所定時間は、前記鉢に盛り込まれた土の種類に応じて変化する請求項3又は4に記載の植物育成支援システム。
<請求項6>
前記鉢の質量を経時的に測定する質量センサを備え、
前記質量センサによる測定値が水遣りにより上昇を開始してから前記水検知センサにより水の流出が検知されるまでに要した時間に基づいて前記所定時間を算出する算出手段を備える請求項3に記載の植物育成支援システム。
<請求項7>
前記鉢の質量を経時的に測定する質量センサを備え、
前記質量センサによる測定値に基づいて、前記鉢に盛り込まれた土の状態を判定する第2の判定手段を備える請求項1〜6の何れか一項に記載の植物育成支援システム。
<請求項8>
前記土の状態は、乾燥状態である請求項7に記載の植物育成支援システム。
<請求項9>
前記第2の判定手段は、前記質量センサによる測定値の一定時間当たりの減少幅が予め定められた閾値以下になった場合に、前記土が乾燥状態であると判定する請求項8に記載の植物育成支援システム。
<請求項10>
前記判定手段は、前記第2の判定手段によって前記土が乾燥状態であると判定されてから第2の所定時間が経過した場合に、前記植物が水遣りが必要な状態であると判定し、
前記出力手段は、前記判定手段により前記植物が水遣りが必要な状態であると判定された場合に、水遣りを促す通知情報を出力する請求項8又は9に記載の植物育成支援システム。
<請求項11>
前記第2の所定時間は前記植物の種類によって変化する請求項10に記載の植物育成支援システム。
<請求項12>
前記判定手段は、更に、前記水検知センサによる検知結果に基づいて、前記鉢の最大保水状態を判定し、
前記判定手段により最大保水状態と判定された時に前記質量センサにより測定された前記鉢の質量の履歴を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された履歴に基づいて前記植物の成長状態を判定し、判定結果を前記出力手段により出力させる成長状態判定手段と、
を備える請求項6〜11の何れか一項に記載の植物育成支援システム。
<請求項13>
植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する水検知センサを備える植物育成支援装置に用いられるコンピュータを、
前記水検知センサによる検知結果に基づいて前記植物への水遣りの状態を判定する判定手段、
として機能させるためのプログラム。
<請求項14>
植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する検知工程と、
前記検知工程における検知結果に基づいて前記植物への水遣りの状態を判定する判定工程と、
を含む植物育成支援方法。
1 植物育成支援装置
3 鉢
31 排水孔
4 保持台
41 排水スリット
5 排水路
6 流量センサ
7 受け皿
8 質量センサ
9 制御部
10 記憶部
11 無線通信部
12 表示部
13 音声出力部
14 計時部
15 操作部
16 電源部
101a 水遣り中止タイミング決定直線
101b 水遣り中止タイミング決定直線
101c 水遣り中止タイミング決定直線
102 水遣り通知時間テーブル
2 情報端末
20 制御部
21 操作部
22 表示部
23 記憶部
24 無線通信部
25 音声出力部
26 電源部
201 成長判定係数テーブル
Claims (19)
- 植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する水検知センサと、
前記水検知センサによる検知結果に基づいて、前記水検知センサにより前記鉢の底からの前記水の流出が検知されてから所定時間が経過した場合に、適切な水遣り量に到達したと判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記判定手段により前記適切な水遣り量に到達したと判定された場合に、水遣りを止めるように促す通知情報を出力する出力手段と、
を含む植物支援装置を備える、
ことを特徴とする植物育成支援システム。 - 前記所定時間は、前記鉢のサイズに応じて変化することを特徴とする請求項1に記載の植物育成支援システム。
- 前記所定時間は、前記鉢に盛り込まれた土の種類に応じて変化することを特徴とする請求項1又は2に記載の植物育成支援システム。
- 前記鉢の質量を経時的に測定する質量センサを備え、
前記質量センサによる測定値が前記水遣りにより上昇を開始してから前記水検知センサにより前記水の流出が検知されるまでに要した時間に基づいて前記所定時間を算出する算出手段を備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の植物育成支援システム。 - 前記鉢の質量を経時的に測定する質量センサを備え、
前記質量センサによる測定値に基づいて、前記鉢に盛り込まれた土の状態を判定する第2の判定手段を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の植物育成支援システム。 - 前記土の状態は、乾燥状態であることを特徴とする請求項5に記載の植物育成支援システム。
- 前記第2の判定手段は、前記質量センサによる前記測定値の一定時間当たりの減少幅が予め定められた閾値以下になった場合に、前記土が前記乾燥状態であると判定することを特徴とする請求項6に記載の植物育成支援システム。
- 前記判定手段は、前記第2の判定手段によって前記土が前記乾燥状態であると判定されてから第2の所定時間が経過した場合に、前記植物が前記水遣りの必要な状態であると判定し、
前記出力手段は、前記判定手段により前記植物が前記水遣りの必要な状態であると判定された場合に、前記水遣りを促す通知情報を出力することを特徴とする請求項6又は7に記載の植物育成支援システム。 - 前記第2の所定時間は前記植物の種類によって変化することを特徴とする請求項8に記載の植物育成支援システム。
- 前記判定手段は、更に、前記水検知センサによる検知結果に基づいて、前記鉢の最大保水状態を判定し、
前記判定手段により前記最大保水状態と判定された時に前記質量センサにより測定された前記鉢の前記質量の履歴を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記履歴に基づいて前記植物の成長状態を判定し、判定結果を前記出力手段により出力させる成長状態判定手段と、
を備える、
ことを特徴とする請求項4〜9の何れか一項に記載の植物育成支援システム。 - 前記植物支援装置から無線により前記判定手段の前記判定結果を受信する情報端末を更に備えることを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の植物育成支援システム。
- 前記情報端末は、前記植物支援装置から受信した前記判定結果をもとに、ログを記録する記録手段を備えることを特徴とする請求項11に記載の植物育成支援システム。
- 前記情報端末は、前記記録した前記ログに記載された前記鉢の質量の履歴に基づいて、前記植物の成長状態を可視化して表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項12に記載の植物育成支援システム。
- 前記情報端末は、前記植物支援装置から受信した前記判定結果をもとに、水遣りタイミングを特定して通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項11〜13の何れか一項に記載の植物育成支援システム。
- 植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する水検知センサを備える植物育成支援装置に用いられるコンピュータを、
前記水検知センサによる検知結果に基づいて、前記水検知センサにより前記鉢の底からの前記水の流出が検知されてから所定時間が経過した場合に、適切な水遣り量に到達したと判定する判定手段、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記判定手段により前記適切な水遣り量に到達したと判定された場合に、水遣りを止めるように促す通知情報を出力する出力手段、
として機能させる、
ことを特徴とするプログラム。 - 前記植物育成支援装置に用いられる前記コンピュータを、
前記判定手段の前記判定結果を外部の情報端末へ送信する送信手段、
として更に機能させる、
ことを特徴とする請求項15に記載のプログラム。 - 植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する水検知センサを備える植物育成支援装置から送信されてくる情報を受信する情報端末のコンピュータを、
前記受信した情報をもとに、前記水検知センサにより前記鉢の底からの前記水の流出が検知されてから所定時間が経過した場合に、適切な水遣り量に到達したと判定する判定手段、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記判定手段により前記適切な水遣り量に到達したと判定された場合に、水遣りを止めるように促す通知情報を出力する出力手段、
前記植物への水遣りタイミングを特定して通知する通知手段、
として機能させる、
ことを特徴とするプログラム。 - 植物が植えられた鉢の底からの水の流出を検知する検知工程と、
前記検知工程における検知結果に基づいて、前記鉢の底からの前記水の流出が検知されてから所定時間が経過した場合に、適切な水遣り量に到達したと判定する判定工程と、
前記判定工程における判定結果に基づいて、前記判定工程で前記適切な水遣り量に到達したと判定された場合に、水遣りを止めるように促す通知情報を出力する出力工程と、
を含む、
ことを特徴とする植物育成支援方法。 - 前記判定工程での前記判定結果を外部の情報端末へ送信する送信工程を更に含むことを特徴とする請求項18に記載の植物育成支援方法。
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